[发明专利]一种基于CCKS的智能电表控制模块和方法

权利要求书

1.一种基于CCKS的智能电表控制模块，控制电能表，其特征在于：由蓝牙通讯模块、安全芯片和电能表控制模块组成，由蓝牙通讯模块建立智能终端与电能表控制模块的通讯，所述的安全芯片负责双向认证和数据加解密过程中的CCKS算法运算，所述的电能表控制模块负责通过标准电表控制协议与电表进行通讯交互；采用CCKS进行电能表控制模块和智能终端的双向认证和加密通讯，使电能表控制模块与用户的智能终端通过蓝牙通讯，与智能电表控制模块通过交换ID，通过至少一次交互，认证双方的身份是否合法，即完成智能终端认证电能表控制模块和电能表控制模块认证智能终端的双向认证，并同时完成过程密钥的交换协商，其中，智能终端将所述的交换协商中的过程密钥，采用非对称加密算法加密指令并发送给电能表控制模块给予认证，如果认证通过则进行后续操作，包括直接建立安全通讯，进而提供充值售电、参数更新、信息查询的功能；如果任意一方的认证失败在异常结束。

2.根据权利要求1所述的基于CCKS的智能电表控制模块，其特征在于，同时使用不同的子域公私钥对分别进行加密/解密和签名/验签。

3.根据权利要求2所述的基于CCKS的智能电表控制模块，其特征在于，对不同控制指令使用不同的子域公私钥对分别进行。

4.一种根据权利要求1至3之任一项所述的基于CCKS的智能电表控制模块的控制方法，包括如下步骤：

步骤1 建立智能终端和电能表控制模块之间的蓝牙通讯，智能终端通过标准的蓝牙协议，自动识别可以控制的电能表控制模块；

步骤2 双向认证域密钥交换，智能终端与电能表控制模块通过交换ID，通过一次的交互就可认证双方的身份是否合法，完成智能终端认证电能表控制模块和电能表控制模块认证智能终端的双向认证，并同时完成过程密钥的交换协商，认证通过则进行后续操作；如果任意一方的认证失败在异常结束；

步骤3 智能终端利用上一步协商的过程密钥，采用对称加密算法加密指令并发送给智能电表控制模块；

步骤4电能表控制模块接收到指令后，解密并解析、发送指令到电表进行控制，如有后续过程，则重复步骤3，否则结束该过程。

5.根据权利要求4所述的基于CCKS的智能电表控制模块的控制方法，其特征在于：所述的步骤2中的双向认证和密钥交换的过程依下述步骤：

1）、智能终端生成一个8字节随机数R1，获取自己的CCKS标识ID1，并计算出对R1的签名值C1 S1，通过认证与密钥交换指令发送给电能表控制模块，指令的必要参数为ID1、R1、C1 S1；

2）、电能表控制模块接收到认证与密钥交换指令后，先通过黑名单（或白名单）和（或）ID规则认证ID1的合法性，通过后经由ID1计算获得智能终端的公钥PUB1，对签名值C1 S1进行验签，验签通过则说明智能终端合法，可以进行下述步骤；电能表控制模块生成随机数R2，通过R1与R2的异或获得过程密钥K，然后，电能表控制模块获取自己的CCKS标识ID2，并使用公钥PUB1对R2加密获得ENC2，再对ENC2签名获得C2 S2，完成上述计算后，电能表控制模块结束认证与密钥交换指令处理过程，并返回如下数据给智能终端：ID2、ENC2、C2、S2和响应码。

3）、智能终端收到返回后，先通过黑名单（或白名单）和（或）ID规则认证ID2的合法性，通过后经由ID2计算获得智能终端的公钥PUB2；智能终端使用PUB2对C2 S2进行验签，验签通过则说明电能表控制模块合法，可以进行下述过程；智能终端私钥自己的私钥解密ENC2，获取随机数R2，通过R1与R2的异或获得过程密钥K，自此，智能终端和电能表控制模块完成了双方的认证，并获得了过程密钥K，可以进行后续的加密通讯。